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1 Fundamentos físicos y equipos
TEMA 2. Caracterización de los equipos de Radiología convencional
1. INTERACCIÓN DE PARTÍCULAS CON LA MATERIA
1.- Interacción de las partículas cargadas. Tipos de colisiones
2.- Interacción de electrones en un material de número atómico alto
2. INTERACCIÓN DE FOTONES CON LA MATERIA
2. 1.- Introducción
2. 2.- Atenuación de fotones
2. 3.- Procesos de interacción
2. 4.- Formación de la imagen radiológica
2. 5.- Número atómico efectivo
3. ESPECTRO DE EMISIÓN DE RAYOS X
3.1. – Tipos
3.2.- Factores que afectan al espectro
4. APARATO DE RAYOS X
4.1.- Visión global
4.2- Partes del tubo de rayos X
4.3.- Potencia del tubo de rayos X
4.4.- Curvas de carga
4.5.- Componentes del sistema de imagen
4.6.- Radiación dispersa
4.7.- Efecto talón
5. BIBLIOGRAFIA
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1. INTERACCIÓN DE PARTICULAS CON LA MATERIA
1.1 Interacción de las partículas cargadas. Tipos de colisiones
Cuando las partículas interaccionan con la materia producen una serie de efectos que
son función del tipo de partícula (masa y carga), de su energía y del medio con el que
interacciona (en lo referente a componentes, densidad, estado físico, etc.).
Las partículas cargadas pierden su energía al interaccionar con la materia
fundamentalmente por colisiones coulombianas, esto es, colisiones debidas a la interacción de
las cargas de las partículas incidentes con las cargas de los electrones y protones de los átomos.
Fundamentalmente, estas colisiones se producen a través de tres tipos de
interacciones:
a) Colisión elástica: la partícula choca con los átomos del medio, desviándose de su
trayectoria y cediendo una cierta cantidad de energía en forma de energía
cinética. No se produce alteración atómica ni nuclear en el medio.
b) Colisión inelástica: la partícula interacciona con los electrones atómicos
transfiriendo a éstos pequeñas cantidades de energía.
La energía transferida puede provocar que el electrón atómico escape de la atracción
del núcleo produciendo la ionización del átomo, o que el electrón atómico pase a un estado
menos ligado produciéndose en este caso la excitación del átomo.
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c) Colisión radiativa: la partícula cargada se "frena" o se "desvía" en su interacción
con los átomos del medio y como resultado emite ondas electromagnéticas (esta
"radiación" se conoce como radiación de frenado). Este proceso, a nivel elemental,
se produce con mayor probabilidad en las proximidades del núcleo atómico como
consecuencia de pequeñas "desviaciones" de la partícula incidente, ocasionadas
por las cargas eléctricas del núcleo.
Para obtener un haz de radiación con fotones de unos cientos de KeV,
correspondientes al espectro de los rayos X, debemos, por tanto, dar una energía a los
electrones incidentes de unos cientos de KeV. Esto se consigue sometiendo a los electrones a
una tensión de polarización de unos cientos de kV (recuerde la definición de eV).
1.3 Interacción de electrones en un medio de alto número atómico
Cuando los electrones se aceleran mediante una diferencia de potencial V adquieren
una energía cinética e·V, siendo e la carga del electrón. Por ejemplo, potenciales de aceleración
de 100 kV suministran a los electrones una energía cinética de 100 KeV. Estos electrones al
interaccionar con los átomos del ánodo producirán, fundamentalmente, excitaciones e
ionizaciones de los mismos, mediante las colisiones inelásticas. En cada una de ellas el electrón
transfiere parte de su energía al medio y modifica su dirección de movimiento (Figura 1).
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En la mayoría de los casos la energía transferida en cada interacción es pequeña, de tal
forma que, por ejemplo, un electrón de 100 KeV puede experimentar hasta 1000 colisiones de
este tipo antes de ser totalmente frenado. Su energía acaba siendo depositada a lo largo de la
trayectoria, dando lugar a un aumento de la temperatura del ánodo.
En algunas de las ionizaciones, el electrón incidente golpea un electrón de una de las
capas más profundas del átomo, arrancándolo de su posición y dejando una vacante en la
capa. Esta vacante será ocupada en un plazo muy corto de tiempo (centésimas de
microsegundo) por otro electrón de una capa superior emitiéndose, como consecuencia de
esta transición, un fotón de radiación característica.
Si el electrón no tiene energía suficiente para arrancar el electrón de la capa K no se
emitirá radiación característica K. Sí podrá producirse radiación característica L, de menor
energía.
En ocasiones, el electrón incidente se aproxima tanto al núcleo de los átomos del
ánodo que interacciona electrostáticamente con el mismo. Como consecuencia de la fuerza
eléctrica ejercida, el electrón es desviado de su trayectoria experimentando una aceleración
negativa. Como partícula cargada que es, al ser frenada emite radiación electromagnética. La
repentina deceleración del electrón da lugar a la emisión de radiación electromagnética
conocida con el nombre de radiación de frenado o, por el término generalmente aceptado, de
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Bremsstrahlung (del alemán Bremsung = frenado y Strahlung = radiación), de la que ya hemos
hablado.
Sucede a veces que el electrón con una energía incidente Eo puede ser frenado
totalmente en una sola colisión radiativa y, por tanto, toda su energía Eo será emitida en
forma de un único fotón. El número de colisiones de este tipo es poco frecuente y da lugar a la
parte más energética del espectro. En consecuencia, cuando bombardeamos el ánodo con
electrones de 100 KeV podemos esperar la producción de unos pocos fotones de energía 100
KeV, pero ninguno de energía superior a ésta.
Para un electrón de baja energía, las colisiones inelásticas son mucho más frecuentes
que las radiativas, de forma que electrones de 100 KeV pierden aproximadamente un 99% de
su energía por el primer mecanismo, lo que producirá un calentamiento del ánodo. Solo el 1%,
aproximadamente, será convertido en fotones de rayos X.
2. INTERACCIÓN DE FOTONES CON LA MATERIA
2.1. Introducción
Los fotones tienen un alto poder de penetración al no tener carga ni masa. Desde un
punto de vista macroscópico, cuando un haz de fotones atraviesa un material se reduce el
número de fotones (o cantidad de energía). Desde un punto de vista microscópico veremos los
procesos elementales de interacción de los fotones con los átomos y sus distintas
probabilidades en función del número atómico y de la energía.
2.2 Atenuación de fotones
Cuando un haz de rayos X o gamma penetra en un medio material, se observa una
desaparición progresiva de los fotones que lo constituyen. Esta disminución del número de
fotones incidentes denominada atenuación, se debe a la interacción de un cierto número de
ellos con los átomos que componen el medio.
En la interacción de un fotón con un átomo, parte de la energía del fotón se transfiere
a un electrón que sale proyectado con una cierta energía cinética. El electrón consume esta
energía produciendo ionizaciones de los átomos del medio. Así, parte de la energía del fotón
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incidente es absorbida por el medio. Esta forma de transferencia de energía es la responsable
de los efectos biológicos que se producen en la irradiación con rayos X o gamma.
La atenuación de un haz de fotones considerada como la disminución progresiva del
número de fotones que transporta el haz se debe tanto a los procesos de absorción como a los
de dispersión.
A. Ley de atenuación
Si un haz monoenergético de fotones, de No fotones/cm2s, incide perpendicularmente
sobre un material de espesor X1 se producirá una atenuación o disminución del número de
fotones del haz que depende del tipo de material, de su espesor y de la energía de los fotones
incidentes.
Esta atenuación viene determinada por la expresión:
Donde:
No=Número de fotones incidentes
N= Número de fotones finales.
X= Espesor
µ= Constante de proporcionalidad que depende de la energía de los fotones y del tipo de material absorbente (de su número atómico y densidad). Tiene dimensiones L-1
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Por tanto, un haz de fotones monoenergéticos se atenúa de forma exponencial al
atravesar un absorbente.
La expresión sólo es totalmente válida cuando se trata de:
• Fotones monoenergéticos (al integrar hemos supuesto µ constante y µ es
función de la energía de los fotones).
• Haz muy colimado, superficie transversal del haz muy pequeña.
• Espesor de absorbente muy delgado.
El coeficiente de atenuación lineal µ se suele expresar en cm-1 y en este caso el espesor
x, en el exponente de la expresión (2), se pondrá en cm. Puede ser útil en ocasiones, al igual
que ocurría con el poder de frenado, utilizar un artificio que evite la dependencia con la
densidad del medio. De esta manera, se utiliza como espesor el valor de la masa por unidad de
superficie denominado "espesor másico xm", expresado en g/cm2:
espesor másico = xm = x(cm) · ρ (g/cm3) (2)
y, en este caso, el coeficiente de atenuación a utilizar será el coeficiente de
atenuación másico µm = µ/ρ que se medirá en cm2/g y que, dado un fotón de una energía
determinada, será el mismo para cada medio independientemente de la densidad.
Para haces de espectro continuo se define la "capa hemirreductora" (CHR) como el
espesor de material que hay que interponer para reducir la exposición del haz a la mitad.
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2.3. Procesos de interacción
Los fotones interaccionan con la materia fundamentalmente por tres tipos de
procesos: la interacción fotoeléctrica (IF), la interacción Compton (IC) y la creación de pares
(CP).
a) Interacción fotoeléctrica
El fotón interacciona con el átomo invirtiendo toda su energía en arrancar un electrón
que suele ser de los más ligados, y comunicarle energía cinética (Figura 4).
Si el fotón tiene energía suficiente para "arrancar" electrones de la capa K, el 80% de
sus interacciones se producen con electrones de esta capa.
El fotón desaparece y el átomo queda ionizado positivamente.
El hueco que queda en la capa K es ocupado por un electrón de una capa superior,
emitiéndose radiación característica.
El coeficiente de atenuación lineal fotoeléctrico µ(IF) o la probabilidad de que se
produzca un efecto fotoeléctrico:
❖ Disminuye rápidamente cuando aumenta la energía de los
fotones (aproximadamente como 1/E 3).
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❖ Aumenta de forma importante cuando aumenta el número
atómico del blanco (proporcionalmente a Z n) (n > 3). Para
radiodiagnóstico, el efecto fotoeléctrico aumenta proporcionalmente con
Z3.
❖ Es proporcional a la densidad del medio.
La interacción fotoeléctrica es la interacción dominante a bajas energías, por debajo de
100 KeV, con tejidos biológicos.
Cuando un fotón interacciona por efecto fotoeléctrico con tejidos biológicos
prácticamente toda su energía se deposita en el medio.
b) Interacción Compton
Se trata de una interacción que se produce mayoritariamente entre el fotón y los
electrones atómicos poco ligados (los de las capas más externas).
En la interacción Compton se produce un fotón dispersado, de menor energía que el
incidente y un electrón con energía cinética prácticamente igual a la diferencia de energía
entre ambos fotones (Figura 5).
La cantidad de energía que se transfiere al electrón atómico varía con la energía del
fotón incidente, siendo más importante a medida que aumenta la energía de éste. A bajas
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energías, el electrón se expulsa con muy poca energía, llevando el fotón dispersado casi toda la
energía del incidente. El fotón no desaparece. El átomo queda ionizado positivamente.
El coeficiente de atenuación lineal Compton µ(IC) o la probabilidad de que se
produzca una interacción Compton:
❖ Disminuye al aumentar la energía de los fotones (aproximadamente como
1/E).
❖ Varía poco con el número atómico del material (Z).
❖ Es proporcional a la densidad atómica del medio, (ρ).
La interacción Compton es la interacción dominante a energías intermedias, entre 100
y 1.000 KeV en tejidos biológicos.
c) Interacción de creación de pares electrón-positrón
La interacción por creación de pares consiste en la materialización del fotón en un
electrón y un positrón y sucede para energías superiores a 1,02 MeV.
2. 4. Formación de la imagen radiológica
En el intervalo de energía de los fotones utilizados en radiodiagnóstico, de 20 a 120
KeV, los procesos de interacción con materiales biológicos son los ya descritos de interacción
fotoeléctrica e interacción Compton. La primera de ellas representa la absorción total de la
energía del fotón, mientras que en la interacción Compton aparece un fotón dispersado de
energía menor o igual que la del fotón incidente por lo que sólo se produce un depósito parcial
de la energía de este.
La imagen radiológica se forma con el haz de fotones transmitido por el paciente que
alcanza el sistema de registro de la imagen. Esos fotones pueden ser bien, los fotones
primarios que han pasado a través del paciente sin interaccionar o bien, los fotones
dispersados originados en los procesos de interacción Compton en el paciente. Los fotones
primarios son los que transportan la información más útil, ya que su intensidad en cada parte
del has transmitido depende de las diferencias de absorción de los fotones incidentes
producidas en los tejidos atravesados. Así, la imagen radiológica puede considerarse una
“sombra” del objeto producida por los rayos X.
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Desde el punto de vista de la formación de la imagen radiológica, el efecto
fotoeléctrico produce imágenes de excelente calidad por dos razones: en primer lugar, porque
no origina radiación dispersa y en segundo lugar porque aumenta el contraste natural entre los
distintos tejidos.
El contraste en la imagen se debe a que algunos tejidos absorben mayor número de
fotones que otros y, por tanto, aumenta cuando las diferencias de absorción en los tejidos
adyacentes son grandes. Debido a que las diferencias de absorción por efecto fotoeléctrico
dependen de la tercera potencia del número atómico, pequeñas diferencias en la composición
química de dos tejidos (diferencias en el Zef) originan importantes diferencias de absorción.
Por otra parte, la probabilidad de que un fotón sea absorbido por efecto fotoeléctrico
disminuye de forma muy importante cuando aumenta la energía de los fotones y en
consecuencia el contraste disminuye al aumentar la tensión aplicada al tubo (la tensión regula
la energía máxima de los fotones). Para obtener suficiente contraste, por ejemplo, entre la
grasa y el músculo o un parénquima glandular, es necesario usar tensiones bajas, de 25 a 30 kV
en mamografía.
Desde el punto de vista de la dosis impartida al paciente el efecto fotoeléctrico no es
deseable puesto que toda la energía del fotón incidente es absorbida (se cede al paciente).
Los fotones dispersados son originados mayoritariamente en la interacción Compton y
su intensidad aumenta al hacerlo la energía media del haz y el volumen atravesado. La
probabilidad de que se produzca una dispersión Compton es poco dependiente del número
atómico, proporcional a la densidad y varía mucho más lentamente con la energía. La
dispersión Compton proporciona, por tanto, menos contraste entre tejidos con distinto
número atómico promedio que el efecto fotoeléctrico, excepto a altas energías para las que el
fotoeléctrico es más improbable. Además, los fotones dispersados en este proceso pueden ser
emitidos en cualquier dirección, dando lugar a un velo uniforme sobre la imagen que deteriora
su contraste. Para evitar este deterioro, se recurre a la utilización de rejillas antidifusoras que
pueden eliminar hasta un 90% de la radiación dispersa. La energía depositada en el paciente,
cuando los fotones interaccionan por efecto Compton, es una pequeña fracción de la energía
del fotón incidente y por tanto al aumentar el número de interacciones Compton disminuye la
dosis impartida.
12 Fundamentos físicos y equipos
En ocasiones, para conseguir que en una misma película aparezcan imágenes correctas
de dos regiones con opacidad radiológica muy distinta, hay que reducir el contraste de la
imagen. Esto puede conseguirse utilizando tensiones elevadas o películas cuya densidad óptica
varíe más lentamente en función de la exposición. Según el tipo de examen es preferible
detectar en la imagen un gran número de detalles (gran latitud) con poco contraste, o un
número menor de detalles con un contraste mayor.
En resumen, las interacciones por efecto fotoeléctrico son deseables desde el punto
de vista de la calidad de la imagen porque proporcionan un alto contraste sin producción de
radiación dispersa, pero desafortunadamente la dosis impartida al paciente es más alta que
cuando se produce la interacción Compton. En consecuencia, la elección del kV adecuado para
la obtención de una imagen radiológica ha de ser un compromiso entre los requerimientos de
baja dosis y alto contraste.
En la Figura 7 se ha representado la variación con la energía de los coeficientes de
atenuación másico para hueso y tejido blando. La diferencia entre ambos coeficientes es muy
grande a bajas energías y disminuye a medida que aumenta ésta, disminuyendo, en
consecuencia, el contraste entre ambos tejidos.
Independientemente de la formación de la imagen hay que tener presente que los
fotones dispersados dan lugar a un cierto valor de radiación dispersa en la sala, que es
necesario evaluar de cara a la protección radiológica del profesional que opera los equipos.
Una adecuada colimación del haz y una compresión del medio irradiado reducen la intensidad
de la radiación dispersa y es un buen procedimiento, tanto para aumentar la calidad de la
imagen como para la protección radiológica del profesional.
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2.5. Número atómico efectivo
Hasta ahora, hemos hablado siempre del número atómico del material, que es propio
de cada elemento químico, pero en la práctica, los materiales con los que interaccionan los
fotones están formados por varios elementos químicos. Para obviar esta dificultad se utiliza un
"número atómico efectivo" que permite tratar globalmente el material a efectos
comparativos con otros materiales puros. El número atómico efectivo de un material
compuesto es el número atómico que tendría un material puro que se comportase, en cuanto
a la interacción de fotones de la misma forma que lo hace el compuesto. En la Tabla 2 se
especifican los números atómicos efectivos junto con otras propiedades físicas para materiales
de interés en radiodiagnóstico.
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3. ESPECTRO DE EMISIÓN DE RAYOS X
Los rayos X se producen cuando los electrones emitidos por el filamento catódico y
acelerados por la diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo son bruscamente
decelerados al chocar con el ánodo. En ese momento, la energía cinética se convierte en otros
tipos de energía: calor (99%) y rayos X (1%).
La energía cinética de un electrón es el producto de su carga eléctrica por el voltaje
con el que ha sido acelerado. Como la carga eléctrica del electrón es siempre la misma, su
energía cinética dependerá exclusivamente del voltaje. Los electrones que chocan con el
ánodo no tienen toda la misma energía cinética porque no han sido acelerados con el mismo
voltaje. El voltaje que se aplica a un tubo de rayos X durante una exposición no es constante.
El kVp es el Kilovoltaje máximo de la corriente de alta tensión entre cátodo y ánodo.
Por lo tanto, los electrones acelerados que chocan con el ánodo no tienen toda la
misma energía. Algunos de ellos tendrán la máxima energía posible, aquellos que han sido
acelerados con el kVp. El resto tendrán menor energía.
15 Fundamentos físicos y equipos
Existen diversas colisiones con el ánodo que condicionan que los rayos X se produzcan
por dos procesos diferentes:
• Uno de ellos (más importante) se refiere al frenado de los electrones acelerados, por
los átomos del ánodo de tungsteno. Radiación bremsstrahlung.
• Otro proceso implica el choque y arrancamiento de electrones de capas internas de
los átomos del ánodo de tungsteno por los electrones acelerados desplazando a otros
electrones. Radiación característica.
3.1. Tipos
A. RADIACIÓN BREMSSTRAHLUNG. RADIACIÓN DE FRENADO
En el instante en que un electrón pasa cerca del núcleo de un átomo del ánodo de
tungsteno, la carga positiva del núcleo actúa sobre el electrón de carga negativa atrayéndolo
hacia el núcleo y desviándolo por tanto de su dirección original. El electrón al ser frenado
pierde energía cinética que es emitida como un fotón de radiación electromagnética. Son los
rayos X bremsstrahlung.
Los rayos X bremsstrahlung se producen cuando un electrón proyectil es frenado por
el campo eléctrico del núcleo de un átomo del ánodo.
1º. La mayoría de los electrones ceden su energía por etapas, es decir, por
interacciones con diversos átomos tanto de la capa superficial como de las capas más
profundas del ánodo. Lógicamente la cesión de energía cada vez será más escasa y, por lo
tanto, los fotones que se emitan serán cada vez de menor energía. Sólo un 1% tendrá energía
suficiente para estar en el rango de los rayos X, el resto (99%) de la radiación emitida es calor.
2º . Algunos de los electrones que alcanzaron su máxima energía posible porque
fueron acelerados con el kVp, pueden chocar de lleno con un núcleo; en este tipo de colisión,
toda la energía del electrón se convierte en un único fotón de rayos X.
Existen todas las posibilidades: electrones acelerados con diferentes energías y
cesiones de energías totales o parciales. Esta es la razón de la amplia distribución de la energía
de los fotones de rayos X producidos por la radiación de frenado.
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La curva de radiación de frenado muestra la distribución del número de fotones
respecto a su energía:
1. Algunos fotones, comparativamente pocos, tiene la máxima energía que en KeV
corresponde numéricamente al kVp.
2. La gran mayoría de fotones tiene una energía de tipo medio.
3. Otros fotones tiene muy baja energía. Si alcanzaran la piel del paciente, lograrían
penetrar sólo unos pocos mm, así que deberán ser filtrados, ya que radian al paciente y no
contribuyen a la formación de la imagen. Esto se consigue gracias al efecto ventana que realiza
el propio tubo.
Podemos concluir que la radiación general o de frenado representa un espectro
continuo de fotones con diferentes energías. La radiación es polienergética o policromática.
Espectro se refiere al rango de valores de las energías de los fotones de rayos X.
Con cada desvío del electrón, se libera energía en forma de fotón. Los fotones van
siendo de menor energía según se van produciendo las desviaciones del electrón en su
recorrido (el electrón se va frenando).
El electrón con el kVp puede frenarse poco a poco o puede ceder toda su energía en
un solo choque contra el núcleo del ánodo frenándose bruscamente y liberando el fotón más
energético.
Se le llama radiación continua porque se pueden encontrar energías de los fotones, de
todos los valores posibles. Tienen un rango de energías de hasta n KeV, donde n son los kVp.
B. RADIACIÓN CARACTERÍSTICA
Algunos electrones pueden, si tienen la suficiente energía cinética, modificar la
estructura atómica de los átomos que constituyen el ánodo, por expulsión de electrones de las
órbitas internas del átomo bombardeado. La radiación que se emite es característica del tipo
de átomos de ese material anódico. Son los rayos X característicos.
Los rayos X característicos son emitidos cuando un electrón de la capa externa ocupa
un hueco de la capa interna.
La radiación característica emitida por este fenómeno formaría parte de la radiación
primaria que sale del tubo por la ventana.
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1º. El electrón incidente arranca un electrón de la capa K que sale del átomo
(ionización).
2º. El átomo tiende al equilibrio por el salto de un electrón de la capa L, M o N a la
capa K.
3º. Se emite radiación característica, cuya energía será la diferencia entre el nivel
energético de la capa K y los niveles energéticos de las capas L, M o N.
Por ejemplo, en el caso del átomo de tungsteno la energía de enlace de los electrones
de la capa K es 69 KeV, y la de la capa L es 12 KeV. La energía de los rayos X característicos
emitidos en este salto será: 69- 12= 57 KeV.
En el caso del tungsteno, los electrones acelerados deben tener una energía máxima
superior o igual a 70 KeV. En una exposición con un kVp inferior a 70 kV no existirá radiación X
característica del tungsteno; toda la radiación primaria será de frenado. A partir de 70 kV el
porcentaje de radiación X característica irá en aumento.
Los fotones que se obtienen por radiación característica no tienen cualquier energía,
sino la energía de enlace que posea el material concreto y se representa con unas rayas
perpendiculares.
El espectro de los rayos X característicos es un espectro discreto, sólo contiene valores
de energía específicos.
Los rayos X característicos del tungsteno, pueden tener 1 de 15 energías diferentes y
ninguna otra. Los rayos X K son los únicos rayos X característicos del tungsteno con energía
suficiente para poder usarse en el diagnóstico radiológico. Aunque haya cinco tipos de rayos X
K, se tiende a representarlos como uno solo, con una única línea vertical a 69 KeV.
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3.2. Factores que afectan al espectro de emisión de rayos X
La forma general de un espectro de emisión es siempre la misma, pero su posición
relativa sobre el eje de energías puede variar.
Cuanto mayor sea el área bajo la curva, mayor es la intensidad o cantidad de rayos X.
Cuanto más hacia la derecha se encuentre el espectro, mayor es la energía efectiva o
calidad del haz de rayos X.
1. Efecto de los mA y los mAs
Si cambiamos la corriente de 200 a 400 mA, mientras las demás condiciones
permanecen constantes, fluirán el doble de electrones del cátodo al ánodo y los mAs se
doblarán. Este cambio de operación producirá el doble de rayos X a cada energía. Es decir, el
espectro de emisión de rayos X cambiará de amplitud, pero no de forma.
Un cambio en el mA o los mAs da como resultado un cambio proporcional en la
amplitud del espectro de emisión de rayos X a todas las energías.
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2. Efecto del kVp
Al aumentar el kVp, el área bajo la curva aumenta a un área de aproximadamente el
cuadrado del factor que ha aumentado kVp. De acuerdo con esto, la cantidad de rayos X
aumenta con el cuadrado de este factor.
Cuando aumenta kVp, la distribución de la energía de los rayos X emitidos se desplaza
hacia la derecha, a una energía de rayos X media mayor.
Un cambio en el kVp afecta tanto a la amplitud como a la posición del espectro de
emisión de rayos X.
Los técnicos radiólogos utilizan una regla empírica para relacionar los cambios en kVp
y mAs para producir una densidad óptica constante en una radiografía. Esta regla determina
que un aumento del 15% en el kVp es equivalente a doblar los mAs. Con el aumento de un
15% del kVp, aumenta la penetrabilidad del haz de rayos X y así se obtiene una densidad óptica
determinada en la radiografía. El paciente absorbe menos radiación.
4. APARATO DE RAYOS X
Los tres componentes principales de un sistema de imagen por rayos X son el tubo de
rayos X, la consola de control y el generador de alto voltaje.
El tubo de rayos X radiográfico está unido a un montaje de un cabezal móvil que
permite el sencillo posicionamiento del tubo y alcanzar el objetivo del haz de rayos X.
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El tubo de rayos X es bastante pesado y requiere de un mecanismo de ayuda para
posicionarlo. Se emplean sistemas de sustento del techo que permiten el desplazamiento
tanto longitudinal como transversal o bien sistemas de sustento de suelo-techo que tienen una
columna con rodillos en los extremos. Otro sistema es el de sustento de brazo en C usados en
radiología intervencionista.
Se necesita una mesa de examen para la colocación del paciente y una estructura
similar para el examen en bipedestación. La tabla de examen suele ser plana, pero tiene que
ser uniforme en su espesor y transparente a los rayos X (fibra de carbono).
La mayoría de los soportes son flotantes y fáciles de mover por el técnico. Justo debajo
del soporte hay una abertura con un cajón para colocar los chasis.
4.1 Visión global
Los rayos X se producen por conversión de energía cuando un haz de electrones
acelerados es frenado súbitamente al chocar con un blanco, tal y como ocurre en el tubo de
rayos X.
El tubo de rayos X es una ampolla de vidrio que contiene dos electrodos. El electrodo
en el cual se originan los electrones se denomina cátodo o electrodo negativo. El electrodo en
donde chocan los electrones es el ánodo o electrodo positivo.
El cátodo está conectado a un circuito de bajo voltaje para producir la incandescencia
del filamento emisor de electrones. A su vez, cátodo y ánodo están vinculados a un circuito de
alto voltaje para la aceleración de los electrones.
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Esquemáticamente el tubo de rayos X funciona así:
1º Cuando se conecta el circuito de bajo voltaje, el filamento del cátodo se pone
incandescente y emite electrones. Este fenómeno se conoce como emisión termoiónica.
2º Cuando se conecta el circuito de alto voltaje, el cátodo repele los electrones por ser
del mismo signo negativo. El ánodo, de signo contrario, atrae los electrones.
3º Los electrones son fuertemente acelerados por la diferencia de potencial entre el
cátodo y el ánodo.
4º Al chocar con el ánodo y ser frenados bruscamente, la energía cinética de los
electrones se transforma en un 99% de energía calórica y sólo un 1% en la producción de rayos
X. Es un proceso muy poco rentable.
4.2 Partes del tubo de Rayos X
1. TUBO DE VACÍO
2. CÁTODO
3. ÁNODO
4. CORAZA DEL TUBO DE RAYOS X
22 Fundamentos físicos y equipos
1. TUBO DE VACÍO
Es un recipiente de vidrio de tipo pyrex capaz de soportar altas temperaturas,
herméticamente sellado y en el que se ha producido un gran vacío.
El vacío es necesario para que los electrones en su trayectoria de aceleración entre el
cátodo y el ánodo no encuentren el obstáculo que supondrían las moléculas del aire
atmosférico, ya que este choque produciría un cierto frenado de los electrones y una
ionización con producción de electrones secundarios que serían incontrolables. Es preciso que
se posea un control total tanto del número como de la velocidad de los electrones emitidos
por el filamento.
Las conexiones eléctricas del ánodo y del cátodo se sellan en el interior del tubo para
prevenir descargas eléctricas externas o entre ambos electrodos.
Todos los elementos del tubo deben soportar altísimas temperaturas que se producen
durante la exposición, así como tener un coeficiente de expansión similar para que no se
pierda el alto vacío del tubo.
Existen tubos con carcasas metálicas en vez de vidrio, que tienen una vida más larga y
son menos propensos a fallar.
2. CÁTODO
Es el electrodo negativo del tubo de rayos X. Lo componen los siguientes elementos:
a. Filamento
b. Copa focalizadora
c. Circuito de baja tensión
a. FILAMENTO
Es el componente principal, ya que de él proceden los electrones. Es una espiral de una
aleación de tungsteno toriado de reducidas dimensiones: 2 mm de diámetro y 10 mm de
longitud.
23 Fundamentos físicos y equipos
El filamento produce electrones cuando es sometido a un calentamiento. La forma de
calentarlo es hacer pasar por el mismo una corriente eléctrica. Cuando un metal se calienta,
sus átomos absorben energía térmica y algunos de los electrones de este adquieren suficiente
energía para separarse a una pequeña distancia de la superficie del metal. Este escape es lo
que se conoce como emisión termoiónica. Cuanto mayor sea la corriente que pasa por el
filamento, mayor será la temperatura que adquiera y mayor el número de electrones que
emitirá.
El uso prolongado del tungsteno favorece su vaporización, lo que contribuye a acortar
la vida del tubo. El tungsteno vaporizado se deposita como una fina capa en la superficie
interna del cristal del tubo proporcionándole un color bronceado indicativo de su
envejecimiento.
24 Fundamentos físicos y equipos
b. COPA FOCALIZADORA
Es la pieza metálica de níquel en forma de anillo en cuyo fondo se encuentra alojado el
filamento. Está diseñado para que el haz de electrones converja hacia el ánodo. Mientras el
tubo está en funcionamiento, la copa focalizadora está cargada negativamente igual que el
filamento previniendo que el haz de electrones se disperse fuera del foco anódico.
Los tubos de RX tienen habitualmente un doble filamento. Cada filamento consiste en
una espiral de alambre. Una de ellas es más larga y ambas están montadas una al lado de la
otra o bien la una sobre la otra. Para una exposición de rayos X dada sólo se utiliza un
filamento y normalmente el filamento mayor llamado foco grueso, se utiliza para exposiciones
más largas. El tamaño de foco es importante para la calidad de imagen.
Las exposiciones realizadas con el foco fino ofrecen una mejor calidad de imagen. Sin
embargo, cuando se utiliza foco fino, el número de electrones que llegan al blanco disminuye y
las exposiciones deben tener una mayor duración para obtener la misma densidad óptica en la
placa radiográfica o receptor de imagen. El aumento del tiempo de disparo hace aumentar la
posibilidad del movimiento del paciente y aumenta también el riesgo de penumbra cinética.
Además, el tubo sufre un calentamiento mucho mayor lo que acorta su vida útil. Las imágenes
obtenidas con foco grueso presentan peor calidad (ya que la penumbra geométrica está
relacionada con el tamaño del foco) pero requieren un menor tiempo de disparo con respecto
a las realizadas con foco fino para obtener el mismo grado de exposición en el receptor de
imagen.
25 Fundamentos físicos y equipos
B. CIRCUITO DE BAJA TENSIÓN
Es el circuito que calienta el filamento y suele ser de unos 10 voltios. Al calentarse el
filamento absorbe energía térmica y alguno de los electrones que constituye el metal adquiere
la suficiente energía para salir a las inmediaciones del filamento formando una pequeña nube
(espacio de carga) que evita la salida de los electrones hasta que los primeros no hayan salido
hacia el ánodo.
A mayor temperatura, mayor número de electrones emitidos. La intensidad de la
corriente del tubo condiciona el número de electrones que siempre es enorme.
3. ÁNODO
Es el electrodo positivo del tubo de rayos X. Está constituido por dos elementos:
a. FOCO TÉRMICO o mancha focal, que es la superficie donde chocan y se frenan los
electrones.
b. SOPORTE DEL FOCO que es un simple cilindro de cobre en los ánodos fijos o un
complejo sistema de disco y rotor en los ánodos rotatorios.
El ánodo fijo o estacionario es una pequeña placa rectangular de tungsteno (blanco)
colocada en un grueso cilindro de cobre que es un buen conductor del calor por lo que
contribuye a disipar las altas temperaturas que alcanza la placa de tungsteno. El tungsteno
tiene un alto número atómico (Z=74) y un alto punto de fusión, lo que le permite soportar la
alta temperatura que se produce por el choque de electrones.
Los tubos de RX con ánodos fijos se usan en sistemas de imagen dental y algunos
portátiles, que no requieren altas corrientes del tubo ni altos valores de potencia.
Los tubos de RX especiales para mamografías tienen blancos de molibdeno o rodio
debido a su bajo número atómico y a la baja energía característica de su capa K.
La inclinación de la superficie de impacto del ánodo respecto al eje del tubo determina
las características geométricas de foco aparente respecto al foco térmico o real.
26 Fundamentos físicos y equipos
El haz de electrones cuyo tamaño y forma está determinado por el tamaño y forma del
filamento y por la forma de la copa focalizadora, bombardea una superficie rectangular
inclinada (foco térmico o real). Debido a esta inclinación obtenemos una proyección en la
dirección en la que emergen los rayos X donde se vería aparentemente acortado, como un
cuadrado llamado foco aparente o efectivo.
El ánodo rotatorio al ofrecer una gran superficie de impacto es capaz de soportar el
calor generado por grandes cargas. Es un disco de molibdeno que en su borde biselado lleva
una pista anular de tungsteno y renio. La superficie total del foco real ya no es la de un
rectángulo, sino que el área es mucho mayor, es la de la pista circular cuya superficie es L x R,
siendo L la anchura de la pista y R su radio. La función del ánodo rotatorio es aumentar la
superficie de impacto de los electrones, para aumentar la carga máxima permisible.
4. CORAZA DEL TUBO DE RAYOS X
El haz de rayos X sale del tubo por la ventana, pero realmente los rayos X que se
producen en el ánodo se extienden en todas las posibles direcciones, colisionando con las
diversas estructuras del tubo. La coraza es un blindaje de plomo que rodea al tubo de RX.
Las funciones de la coraza son:
1º Absorber la radiación incontrolada, inútil y perjudicial que no se dirige a la ventana.
Puede existir una mínima cantidad de radiación que se escape de la coraza llamada radiación
de Fuga, cuya tasa está limitada por reglamentación obligatoria.
27 Fundamentos físicos y equipos
2º Proporcionar los adecuados receptáculos para las conexiones de los cables de alta
tensión con el tubo de rayos X.
3º En el interior de la coraza y rodeando al tubo existe aceite mineral que aparte de
sus propiedades aislantes contra descargas, facilita la irradiación del calor al exterior.
4.3. Potencia del tubo de rayos X
Se calcula multiplicando la intensidad de la corriente por la diferencia de potencial
(voltaje).
4.4. Curvas de carga
Como un tubo puede trabajar con distintos kV, distintos mA y distintos tiempos de
exposición, los fabricantes proporcionan las curvas de carga que son una representación
gráfica de la carga máxima permisible en función de kV, mA y del tiempo para maximizar la
vida del tubo de rayos X. Las curvas de carga se diseñan para un disparo único y a tubo frío.
Las curvas de carga se refieren siempre a un tubo en el que no se ha efectuado
ninguna exposición en un periodo suficientemente largo de tiempo (horas). La mayoría de los
sistemas de rayos X tiene un dispositivo de seguridad incluido que no permite que se haga una
exposición cuando la técnica seleccionada provoque que el tubo exceda las condiciones
seguras de una curva de carga y, por tanto, impiden que se realicen varias exposiciones
seguidas para evitar la fusión del tungsteno.
28 Fundamentos físicos y equipos
Las curvas de carga son la representación gráfica de la intensidad (mA) en ordenadas
en escala lineal y el tiempo de exposición (s) en abscisas en escala logarítmica.
Establecen para cada Kilovoltaje, el límite máximo de selección simultánea de
intensidad y tiempo, el límite de seguridad dentro del cual puede operar un tubo de RX. Este
límite es función de la energía calorífica producida durante la exposición. Los fabricantes
proporcionan las curvas de carga para cada circunstancia.
Por ejemplo, si para un estudio se necesitan 120 mAs (1200 mA y 0,1 s), en la gráfica
podemos observar que las líneas de 1200 mA y 0,1 s se cruzan en un punto que cae
aproximadamente sobre la curva de 70 kV. Esto significa que el máximo voltaje utilizable con
este equipo y en este caso sería de 70 kV.
4.5. Componentes del sistema de imagen
Los tres componentes básicos de un sistema de imagen por rayos X son:
1. La consola de control
2. El generador de alto voltaje
3. El tubo de rayos X
29 Fundamentos físicos y equipos
1. CONSOLA DE CONTROL
La consola permite al técnico radiólogo controlar la corriente y el voltaje del tubo de
RX. Así, el haz de RX útil es de la calidad y cantidad correctas.
El término de cantidad se refiere al número de RX o a la intensidad del haz de RX.
Normalmente se expresa en mAs.
Calidad de radiación se refiere a la capacidad de penetración del haz de RX y se
expresa en kVp.
Normalmente, la consola de control proporciona el ajuste de compensación de línea,
kVp, mA y el tiempo de exposición. Los contadores se utilizan para monitorizar el kVp, mA y el
tiempo de exposición. Algunas consolas también proporcionan un contador para mAs.
Los sistemas de imagen que incorporan control de exposición automático (CAE),
pueden tener controles independientes para los mAs.
La consola de control consta de un sistema de encendido /apagado y de controles para
seleccionar kVp, mA y tiempo o mAs.
Todos los circuitos eléctricos que conectan los contadores y los controles en la consola
de control están a bajo voltaje para minimizar la posibilidad de un shock peligroso.
La mayoría de las consolas de control se basan en la tecnología digital. Los controles y
los contadores son digitales y la técnica se selecciona en una pantalla digital. La selección
numérica muchas veces se reemplaza por iconos que indican las diferentes partes del cuerpo,
el tamaño, la forma y el hábito corporal. Muchas de estas características están prefijadas de
forma automática, pero el técnico radiólogo tiene que conocer su propósito y su uso correcto.
La mayoría de los sistemas de imagen por RX están diseñados para funcionar con
fuentes de energía eléctrica de 220 V, aunque algunos pueden funcionar con 110 o 440V.
Desafortunadamente, las compañías eléctricas no están capacitadas para proporcionar 220 V
de forma suficientemente precisa y continua.
Debido a las variaciones en la distribución de la corriente en un hospital, el voltaje que
se proporciona a una unidad de RX puede variar fácilmente hasta un 5%. Dicha variación en el
30 Fundamentos físicos y equipos
voltaje provoca una gran variación en el haz de RX, que no está en concordancia con una
producción de imágenes de alta calidad.
1.1. Autotransformador
La energía aplicada al sistema de imagen por RX llega primero al autotransformador. El
voltaje aplicado por el autotransformador hacia el transformador de alto voltaje se controla,
pero es variable. Es mucho más seguro y más fácil seleccionar un voltaje bajo y después
aumentarlo hasta que llegue al nivel de kV y entonces controlar su magnitud.
El autotransformador proporciona el voltaje adecuado para el circuito del filamento
(bajo voltaje) y para el circuito de alto voltaje del sistema de imagen de RX.
El autotransformador consiste en un único bobinado o conjunto de espirales. El
autotransformador actúa como un mecanismo de inducción, el voltaje que recibe (el voltaje
primario) y el voltaje que proporciona (el voltaje secundario) están relacionados directamente
con el número de espiras. Con una adecuada selección del número de espiras se obtendrá el
voltaje del primario para el transformador de alto voltaje y para el transformador de bajo
voltaje.
El control de exposición automático (CAE) es un dispositivo que mide la cantidad de
radiación que llega al receptor de imagen y pone fin a la exposición automáticamente cuando
el receptor de imagen ha recibido la intensidad de radiación necesaria. La mayoría de los
fabricantes utilizan una cámara de ionización de placas planoparalelas que se coloca entre el
paciente y el receptor de imagen. La cámara está hecha con un material translúcido para que
no interfiera con la imagen radiográfica. La ionización dentro de la cámara crea una carga.
Cuando se alcanza la carga apropiada, se interrumpe la exposición. El técnico radiólogo
31 Fundamentos físicos y equipos
selecciona el tipo de examen, que fija los mA y los kVp apropiados. Al mismo tiempo el reloj
automático de exposición se encarga de realizar una copia de seguridad temporal. Cuando la
carga eléctrica de la cámara de ionización llega al nivel programado, se devuelve una señal a la
consola de control, donde la exposición llega a su fin.
2. GENERADOR DE ALTO VOLTAJE
Se entiende por generador de alto voltaje de rayos X todo el sistema que proporciona
la adecuada energía eléctrica al tubo de rayos X. Es el responsable del incremento de la
corriente de salida del autotransformador al kVp necesario para la producción de RX.
El generador consta habitualmente de:
1. Transformador de bajo voltaje para el circuito del filamento.
2. Transformador de alto voltaje para el circuito entre el cátodo y el ánodo.
3. Sistema de rectificación o rectificadores para el circuito de alto voltaje.
La red eléctrica proporciona una línea de corriente alterna, monofásica a 220 voltios y
50 ó 60 hertzios (Hz). Es monofásica porque en un momento dado tiene un valor determinado
y fluye en pulsos con una variación continua de voltaje invirtiendo su polaridad de positivo a
negativo con una frecuencia de 50 ó 60 ciclos cada segundo.
El transformador reduce o aumenta el voltaje de la corriente alterna y el rectificador
cambia la corriente alterna en corriente continua.
En el generador de rayos X hay dos transformadores:
1. Transformador de bajo voltaje, que transforma la corriente de red en corriente de
bajo voltaje de unos 10 V. Es el transformador del circuito del filamento.
2. Transformador de alto voltaje, que transforma la corriente de la red en corriente de
alto voltaje entre 20000 y 150.000 V.
Un transformador es un núcleo de hierro que lleva dos bobinados. Por el que entra la
corriente se llama bobinado primario y por el que sale bobinado secundario. A la relación que
32 Fundamentos físicos y equipos
guardan el número de espiras del primario y del secundario se le denomina relación de
Transformación.
2.1 Transformador del circuito del filamento
La corriente del filamento se controla a través de un circuito separado llamado circuito
del filamento. Las conexiones del autotransformador suministran el voltaje al circuito del
filamento. Las resistencias de precisión se usan para reducir este voltaje a un valor que
corresponda al de los mA seleccionados. El voltaje del interruptor selector de mA será
entonces recibido por el transformador del filamento.
El transformador del filamento reduce el voltaje administrado al filamento, hasta
unos 10V y proporciona la corriente para calentar el filamento.
33 Fundamentos físicos y equipos
2.2 Transformador de alto voltaje
Es un transformador de paso alto, el voltaje secundario es más alto que el voltaje
primario, porque el número de espirales secundarias es más alto que el número de espirales
primarias.
Los transformadores funcionan sólo con corriente alterna.
El transformador de alto voltaje proporciona el voltaje para el circuito entre el
cátodo y el ánodo.
El selector del kV es un conmutador (tipo de dispositivo eléctrico que permite
modificar) que selecciona diferentes números de espiras y por lo tanto diferentes voltajes para
el primario del transformador de alto voltaje, obteniendo por resultado un determinado kVp
en el circuito de alto voltaje.
2.3 Sistemas de rectificación
La rectificación es el proceso de convertir la corriente alterna en corriente casi
continua.
doble.
El uso de corriente alterna tiene dos desventajas:
1. Sólo se utiliza un pulso de cada ciclo por lo que el tiempo de exposición será el
2. El ánodo podría convertirse en emisor de electrones en la fase del pulso inverso con
lo que podría bombardear el filamento con el peligro de destruirlo.
Aunque los transformadores funcionen con corriente alterna, el tubo de RX necesita
una corriente continua, es decir, la circulación de electrones en una única dirección.
Los RX se crean por la aceleración de electrones del cátodo al ánodo y no pueden ser
creados por electrones que fluyan en dirección opuesta. El voltaje secundario del
transformador de alto voltaje debe ser rectificado.
La rectificación del voltaje se requiere para asegurar que los electrones fluyan
solamente del cátodo al ánodo.
La rectificación se consigue con los diodos, que son dispositivos electrónicos que
contienen dos electrodos. Actualmente se utilizan rectificadores de estado sólido compuestos
por silicio.
34 Fundamentos físicos y equipos
4.6.- Radiación dispersa
Una de las características más importantes de la calidad de la imagen es el contraste,
que mide las diferencias entre las áreas claras y oscuras de una radiografía. Es el grado de
diferencia en la DO entre dos regiones de la imagen radiográfica. La resolución de contraste es
la capacidad para poder reproducir y distinguir tejidos blandos. La radiación dispersa
disminuye el contraste.
Existen dos tipos de dispositivos para reducir la radiación dispersa que alcanza el RI:
1. Restrictores del haz.
2. Rejillas.
1. RESTRICTORES DEL HAZ
Hay tres tipos:
1. Diafragmas de abertura.
2. Los conos o cilindros.
3. El colimador de abertura variable.
35 Fundamentos físicos y equipos
1. Diafragma de abertura
Es el sistema restrictor del haz más sencillo. Es un diafragma metálico de plomo o
recubierto de plomo adjuntado a la cabecera del tubo de RX. La abertura se diseña
normalmente para que cubra menos que el tamaño del RI usado.
No se utilizan habitualmente.
2. Conos y cilindros
Se consideran modificaciones de los diafragmas de abertura. Consisten en una
estructura metálica que restringe el haz útil al tamaño requerido. La posición y el tamaño de la
parte final actúan como un diafragma de abertura y determinan el tamaño del campo. El haz
producido normalmente es circular.
No se utilizan habitualmente, se reservan para determinadas áreas como el estudio de
senos frontales.
3. Colimador
El colimador de abertura variable con localizador de luz es el dispositivo más común
para restringir el paso del haz de RX.
La colimación reduce la dosis sobre el paciente y mejora la resolución en contraste.
No todos los RX se emiten de forma precisa desde el foco del tubo de RX. Algunos RX
se producen con electrones que se desvían e interactúan en puntos del ánodo diferentes del
foco. Esta radiación se denomina radiación extrafocal e incrementa la borrosidad de la
imagen.
Para controlar la radiación extrafocal se utiliza un componente restrictor inicial con
hojas de colimación múltiples que sobresale por encima del colimador alojado en el tubo de
RX.
36 Fundamentos físicos y equipos
2. REJILLAS RADIOGRÁFICAS
La rejilla es un componente extremadamente efectivo en la reducción del nivel de
radiación dispersa que alcanza el RI.
Está formada por una serie de secciones de material radiopaco (septos de la rejilla)
cuidadosamente elaboradas que alternan con material radiotransparente (material
intermedio). La rejilla se sitúa entre el paciente y el RI.
Los únicos RX transmitidos a través de la rejilla son los que viajan en la dirección del
material intermedio. Los RX dispersados oblicuamente a través del material intermedio son
absorbidos.
La rejilla fue diseñada por Gustave Bucky en 1913. Con el paso de los años ha
mejorado su fabricación, pero no el principio básico.
La rejilla está diseñada para transmitir solamente los RX cuya dirección está en línea
recta con el foco de RX y el RI. Los RX dispersos son absorbidos por el material de la rejilla.
37 Fundamentos físicos y equipos
Las medidas de laboratorio pueden demostrar que las rejillas de alta calidad pueden
atenuar del 80% al 90% de la radiación dispersa.
Hay tres dimensiones importantes en una rejilla:
1. El espesor de los septos radiopacos (T)
2. El ancho del material intermedio (D)
3. La altura de la rejilla (h)
Rejilla móvil
En las rejillas comentadas anteriormente se visualizan las líneas de la rejilla en la
radiografía. Estas líneas aparecen cuando los RX primarios son absorbidos por los septos de la
rejilla. Incluso aunque los septos sean muy pequeños.
En 1920, Potter expuso una idea muy simple: mover la rejilla mientras se realiza la
exposición de RX. Las líneas de la rejilla desaparecen. El aparato que hace esto se denomina
rejilla móvil o diafragma de Potter-Bucky o simplemente Bucky.
Las rejillas focalizadas se usan normalmente con rejillas móviles. Se sitúan sobre un
soporte que empieza a moverse antes de iniciar la exposición de RX y continúa su movimiento
después que finalice la exposición. Son las más utilizadas
4.7.- Efecto talón
La intensidad de radiación sobre la parte del cátodo del campo de RX es más alta que
sobre la parte del ánodo. Los electrones interactúan con los átomos del blanco en diferentes
profundidades del blanco.
38 Fundamentos físicos y equipos
Los RX que constituyen el haz de RX útil emitido hacia el ánodo deben atravesar un
espesor mayor de material que los RX emitidos en la dirección del cátodo. La intensidad de los
RX que se emiten a través del “talón” del blanco se reduce debido a que tienen un camino más
largo hacia el blanco y por tanto aumenta su absorción.
La diferencia de intensidad de radiación a través del haz útil de un campo de RX puede
variar hasta en un 45%. El rayo central (RC) del haz útil es la línea imaginaria generada por el
rayo más centrado del haz. Si la intensidad de radiación a lo largo del RC se designa como el
100%, entonces la intensidad en el cátodo puede ser hasta del 120% y sobre el ánodo puede
ser tan baja como del 75%.
El efecto talón puede ser importante cuando se exploran estructuras anatómicas que
difieren mucho en espesor o masa. En general, se posiciona el cátodo sobre la parte más
gruesa de la anatomía para lograr una exposición a la radiación del RI más uniforme. Las
direcciones del ánodo y del cátodo se indican en la carcasa del tubo de RX:
En las radiografías de tórax, el cátodo debe situarse en la parte inferior.
En las radiografías de abdomen el cátodo se sitúa en la parte superior.
En mamografía, el tubo de RX se diseña de forma que el lado del cátodo se coloca
hacia la pared torácica.
39 Fundamentos físicos y equipos
3.BIBLIOGRAFIA
http://diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/5627/1/RX_ones_castellano.pdf
Libro Aran
Página Web Aranformación
http://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/